纠结的unsigned类型

本文探讨了在编程中使用unsigned类型的潜在问题,特别是当它们被用于存储可能为负数的值时可能导致的溢出。作者提出了一种观点,即除非绝对必要,否则应避免使用unsigned,以提高代码的清晰性和减少错误发生的可能性。

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今天又遇到一个unsigned 类型减到小于0结果溢出的情况。

 

现在倒是对于unsigend的感觉变成除非必要否则不用的情况了。

本来也是倡导追求极致,如果一个类型是只有正值,那么用unsigned是多么的贴切啊。

 

但是这个问题也可以反过来看,如果没有必要用到unsigned所提供的多余的那个位的存储,又何必用unsigned呢?

 

由于类型感染的问题,这样的代码真的有点不太容易一眼看出来问题,

 

所以觉得除非有必要用到unsigned所提供的额外一个bit,还是不用unsigned的好,毕竟小于0的溢出比大于int这种溢出发生频率高的多。

### unsigned 类型的特点 在 C 语言中,`unsigned` 关键字用于定义无符号整数类型。这意味着该类型的变量仅能存储非负数值[^1]。 #### 取值范围 对于相同位宽的数据类型而言,带有 `unsigned` 的版本拥有更大的正值区间。例如,在大多数平台上,`int` 是带符号的,默认情况下其取值范围是从 -2,147,483,648 到 2,147,483,647;而对应的 `unsigned int` 能够表示从 0 至大约 4,294,967,295 的值[^2]。 #### 运算行为 当执行涉及 `unsigned` 和 `signed` 数据的操作时,编译器会遵循特定转换规则来处理混合模式下的表达式计算。通常来说,任何操作都会被提升到更高的精度级别,并且最终结果会被视为无符号形式的一部分。 #### 内存表示 无论是有符号还是无符号的形式,这些数据都占用相同的物理空间大小(即比特数)。但是由于解释方式的不同——前者采用补码体系以支持负数编码,后者则简单地把每一位当作纯二进制数字对待——所以即使两个同尺寸却不同性质的对象可能具有完全一样的机器级表现形态,但在逻辑层面它们所代表的意义却是截然不同的。 #### 应用场景 选择使用 `unsigned` 主要是基于业务逻辑的需求以及性能考虑。比如在网络协议栈里经常遇到长度字段总是大于等于零的情况,此时选用 `unsigned short` 或者 `unsigned long` 就显得非常合适了;另外一些算法实现也可能因为避免溢出等问题倾向于利用这种特性。 ```c #include <stdio.h> // 定义一个无符号字符数组并初始化 unsigned char ucArray[] = { 'A', 'B', 'C' }; void printUnsignedChar(unsigned char c) { printf("The ASCII code of '%c' as an unsigned char is %u\n", c, (unsigned)c); } int main() { // 使用函数打印每个元素作为无符号字符的ASCII码值 for(int i=0; i<sizeof(ucArray)/sizeof(*ucArray); ++i){ printUnsignedChar(ucArray[i]); } return 0; } ```
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